燃煤掺烧政策下,农林生物质发电的挑战与机遇

灵境核心 2025-01-08 20:50:50

燃煤掺烧,新风向起?

  在 “双碳” 目标的紧逼之下,传统燃煤发电陷入了前所未有的困境。一方面,煤炭作为高碳能源,燃烧过程中释放出大量二氧化碳等温室气体,成为碳排放的 “大户”,与全球气候治理的趋势背道而驰;另一方面,煤炭燃烧还会产生诸如二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物,对大气环境造成严重污染,威胁着生态平衡与公众健康。

  为了破解这一困局,燃煤掺烧政策应运而生。国家发改委、国家能源局印发的《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027 年)》明确提出,要利用农林废弃物、沙生植物、能源植物等生物质资源,实施煤电机组耦合生物质发电,改造后的煤电机组应具备掺烧 10% 以上生物质燃料的能力。这一政策导向,无疑为煤电行业的低碳转型指明了一条新路径。

  从技术层面来看,燃煤掺烧生物质并非新生事物。早在多年前,国内外就已有相关尝试。我国部分电厂在过去就开展了生物质掺烧试验,如 2005 年 12 月,华电国际十里泉发电厂竣工投产的首个秸秆与煤粉混烧发电项目;2012 年,国电荆门电厂依托 640 兆瓦煤电机组建设的燃煤耦合生物质发电项目等。当前,生物质掺烧主要有生物质制粉直接掺烧、生物质气化后间接掺烧、与燃煤锅炉并联耦合发电三种技术路线,不过整体仍处于示范阶段。

  站在环保角度审视,生物质能作为一种清洁能源,具有零碳排放优势。生物质资源在生长过程中吸收二氧化碳,燃烧时释放的二氧化碳量与其生长过程中吸收的量近乎相等,可实现碳循环的相对平衡。将生物质与煤炭掺烧,能在一定程度上降低煤电碳排放,助力 “双碳” 目标的实现。而且,生物质燃烧产生的污染物相较于煤炭大幅减少,对改善空气质量意义重大。

  但对于农林生物质发电行业而言,这一政策却犹如一颗投入平静湖面的石子,激起千层浪。农林生物质发电一直以来依赖农林废弃物作为燃料,在能源领域占据着独特地位,既解决了农林废弃物的处理难题,避免随意焚烧造成的环境污染,又将废弃物转化为电能,实现资源的循环利用。可如今,燃煤机组也要掺烧生物质,二者必然会在原料供应上形成竞争态势。那么,农林生物质发电行业究竟该如何应对这一变革,在新的政策浪潮中找准航向、破浪前行呢?

  一、燃煤掺烧政策解读

  国家发改委、国家能源局印发的《煤电低碳化改造建设行动方案(2024—2027 年)》宛如一场及时雨,为煤电行业的低碳转型注入了强大动力。这一政策的核心要义在于,大力推动煤电机组耦合生物质发电,明确要求改造后的煤电机组必须具备掺烧 10% 以上生物质燃料的能力。这可不是一个简单的数字,它背后蕴含着对能源结构深度调整的决心,意味着生物质将在煤电领域从 “配角” 迈向 “重要角色”,与煤炭携手共进,开启低碳发电的新篇章。

  从目标导向来看,政策制定者高瞻远瞩,有着清晰的规划蓝图。到 2025 年,首批相关项目度电碳排放较 2023 年同类煤机组平均碳排放水平要降低 20% 左右,这就像是给煤电企业下达的一道 “军令状”,促使它们快马加鞭地进行改造升级;而到 2027 年,目标更进一步,相关项目度电碳排放要降低 50% 左右,直逼天然气发电机组碳排放水平,届时煤电将实现华丽转身,以全新的低碳面貌融入能源大家庭。

  在改造和建设方式上,政策精心布局,除了生物质掺烧这条主力军路线,还为企业准备了绿氨掺烧、碳捕集利用与封存等 “战术选择”。绿氨掺烧,借助风电、光伏富余电力制备绿氢合成绿氨,替代部分燃煤,为清洁能源消纳开辟蹊径;碳捕集利用与封存,则像给煤电排放戴上了 “紧箍咒”,通过化学、吸附、膜法等技术捕集二氧化碳,或封存或用于驱油、制甲醇,减少碳排放。

  为了确保政策落地生根,开花结果,一系列保障措施也随之出台。一方面,资金支持毫不含糊,超长期特别国债、绿色债券、绿色信贷等多渠道 “输血”,为项目提供雄厚资金后盾;择优纳入绿色低碳先进技术示范工程,更是给予项目荣誉与激励。另一方面,政策红利满满,可再生能源发电优先上网,让企业无后顾之忧;鼓励煤电与再生能源企业联营,促进产业协同发展;国家能源局依据央企和各地申报确定项目清单,保障项目有序推进。这些保障措施就如同坚实的基石,支撑着煤电低碳化改造稳步前行,助力我国能源转型早日实现。

  二、农林生物质发电现状剖析

  (一)发展历程回顾

  我国农林生物质发电产业的发展,宛如一部波澜壮阔的创业史诗。早在上世纪末,在全球能源转型的浪潮初起之时,我国便敏锐地捕捉到了生物质发电的潜力,开始了艰难的探索。2006 年,随着国家对可再生能源重视程度的不断提升,一系列扶持政策相继出台,犹如春日暖阳,照亮了农林生物质发电前行的道路,产业由此正式起步。

  在起步阶段,技术引进与本土化改造成为行业发展的关键驱动力。国内企业纷纷与国外先进同行展开合作,引入直燃发电等核心技术,并结合我国农林废弃物资源特点进行优化。山东单县生物质发电厂作为国内早期的标杆项目,在借鉴丹麦秸秆发电技术的基础上,攻克了秸秆预处理、燃烧稳定性等难题,实现了国产设备的大规模应用,为后续项目的铺开积累了宝贵经验。

  随后的十余年,堪称农林生物质发电的 “黄金时代”。丰富的秸秆资源遍布大江南北,为电厂提供了源源不断的燃料;而补贴政策的强力支撑,更是让企业吃下了 “定心丸”。在政策与资源的双重红利下,大量资本涌入,项目如雨后春笋般在全国各地拔地而起。从东北的黑土地到江南的鱼米之乡,从华北平原到云贵高原,处处可见生物质发电厂高耸的烟囱与忙碌的生产线,装机容量一路高歌猛进,发电量逐年攀升,成为新能源领域的一支生力军。

  然而,好景不长,随着 2020 年补贴政策的调整,行业发展迎来了拐点。补贴退坡的寒风呼啸而至,让许多企业陷入了 “成长的烦恼”。曾经依赖补贴的单一盈利模式难以为继,成本压力骤增,加之原料供应的季节性波动、市场竞争的加剧,行业增速明显放缓,步入了转型发展的关键时期。一些实力薄弱的企业在困境中挣扎,甚至无奈退场;而另一些有远见的企业则开始积极求变,探寻新的发展路径,试图在逆境中重生。

  (二)当前装机与发电情况

  截至 2023 年底,我国农林生物质发电累计装机容量达到 1688 万千瓦,新增装机 65 万千瓦,增速 4%,虽较往昔有所放缓,但依旧在新能源版图中占据着重要一隅。横向对比来看,在整个生物质能发电领域,其装机规模占比达 39%,仅次于垃圾焚烧发电,是当之无愧的 “二哥”;放眼全国电力市场,虽占比尚小,但作为清洁能源的重要组成,正发挥着日益显著的补充作用。

  从发电量来看,2022 年全国农林生物质发电累计发电量 517 亿千瓦时,同比增长 0.2%。这一数字背后,是无数电厂日夜不息的运转,是对大量农林废弃物的 “变废为宝”。黑龙江,凭借广袤黑土地上丰富的秸秆资源,成为发电量的龙头省份,年发电量超 50 亿千瓦时;山东、安徽、河南等农业大省紧随其后,依托本地发达的农业产业与完善的发电设施,持续为电网输送绿色电力。这些电量不仅点亮了城乡万家灯火,还为工业生产注入了强劲动力,在节能减排、助力 “双碳” 征程中扮演着不可或缺的角色。

  三、政策冲击下的困境

  (一)补贴困境

  补贴拖欠,宛如一把高悬在农林生物质发电企业头顶的达摩克利斯之剑。自 2020 年起,补贴拖欠问题日益严重,许多企业苦苦等待数年,资金却如石沉大海,不见踪影。据统计,截至 2023 年底,超过 50 家企业联名提交的欠补名单文件显示,涉及金额超过 150 亿元。这些拖欠的补贴,原本是企业维持运营、偿还贷款、进行设备维护与升级的关键资金来源,如今却成了空中楼阁,让企业望眼欲穿。

  部分企业由于未按要求完成与省级生态环境部门和省级电网企业的联网,面临补贴核减的困境。安徽国祯生态旗下三个生物质电站,因补贴核减,已有两个停止运营,仅剩下一个在艰难保供。国祯生态每个厂每年补贴金额高达 7000 万元,27 个月被核减 1.5 亿元,三个厂累计被核减 4.5 亿元,算上之前未发补贴,拖欠总额达 7.9 亿元。如此巨额的资金缺口,让企业在生死边缘挣扎,发展更是无从谈起。

  补贴困境对企业资金链造成了毁灭性打击。企业资金回笼受阻,现金流断裂风险加剧,日常运营举步维艰。为维持生产,一些企业不得不四处拆借资金,背负高额利息,财务成本飙升,进一步压缩利润空间。在设备更新、技术研发方面,更是有心无力,长期以往,企业竞争力必然大幅下滑,市场份额逐渐被蚕食。

  (二)原料竞争压力

  在原料获取这场没有硝烟的战场上,农林生物质发电企业面临着前所未有的挑战。燃煤掺烧政策实施后,煤电企业凭借雄厚的资金实力、广泛的资源渠道与稳定的需求体量,强势进入生物质原料市场,与农林生物质发电企业展开激烈角逐。

  从成本角度来看,生物质原料成本相对较高且呈上升趋势。以秸秆为例,2016 年秸秆售价约 200 元 / 吨,到 2024 年已涨至 280 元 / 吨。生物质燃料 3000 大卡 / 千克(去掉 30% 水分,减去热值约 900 大卡)价格约 500 元 / 吨,同等热值的煤炭价格约 500 元 / 吨,但生物质发电还需考虑粉碎等预处理成本,整体成本明显高于煤炭。对于农林生物质发电企业而言,原料成本在经营成本中占比高达六到七成,成本压力如泰山压顶。

  生物质原料供应稳定性也较差。其具有明显的季节性,农作物收获季原料供应集中,其他时段则相对匮乏,存储难度大、成本高,还易受天气、病虫害等因素影响。而煤电企业物资储备与调配体系更为完善,抗风险能力强,在原料竞争中优势明显。在这场原料争夺战中,农林生物质发电企业逐渐陷入被动,原料获取愈发困难,“无米下锅” 的危机日益逼近。

  四、挑战重重,机遇几何?

  (一)协同发电潜力

  在能源转型的浪潮中,生物质与燃煤协同发电宛如一座闪耀的灯塔,为行业发展指引着新方向。从技术可行性层面剖析,当前生物质与燃煤协同发电技术已取得诸多突破性进展。生物质制粉直接掺烧技术,通过对生物质进行精细制粉,使其能与煤粉在锅炉中均匀混合燃烧,就如同将不同食材精细研磨后完美融合烹饪,既充分利用了生物质能,又保障了燃烧的稳定性;生物质气化后间接掺烧技术,则像是先将生物质 “提炼” 成可燃气体这一 “精华”,再注入燃煤锅炉,让二者相得益彰,提升发电效率;与燃煤锅炉并联耦合发电技术,恰似给燃煤发电系统增添了一个得力 “助手”,生物质燃烧产生的热量巧妙地与燃煤热量汇聚,共同驱动汽轮机发电,实现能源的最大化利用。

  在环保效益方面,生物质与燃煤协同发电更是表现卓越。生物质在生长过程中大量吸收二氧化碳,这一特性使其成为碳减排的 “利器”。当与燃煤协同发电时,生物质抵消了部分燃煤产生的碳排放,实现了从源头降低温室气体排放的目标。而且,生物质含硫、氮等污染物极少,燃烧后产生的二氧化硫、氮氧化物等有害气体远低于燃煤,如同给传统燃煤发电戴上了 “净化口罩”,极大地减轻了对大气环境的污染,为蓝天白云的重现贡献力量。

  放眼国际,英国的 Drax 电厂堪称生物质与燃煤协同发电的典范。它原本是传统的燃煤电厂,在能源转型的大潮中果断转型,逐步提升生物质掺烧比例,如今已实现多台机组纯燃生物质发电。这一华丽转身,不仅让电厂的碳排放大幅降低,成为欧洲低碳电力的标杆,还为当地创造了大量就业机会,带动了相关产业发展,实现了经济与环境的双赢。在国内,众多电厂的协同发电项目也如雨后春笋般涌现,如山东某电厂采用生物质制粉直接掺烧技术,在不影响原有发电产能的基础上,每年消纳大量农林废弃物,减少煤炭消耗数万吨,减排二氧化碳、二氧化硫等污染物上千吨,既解决了当地农林废弃物处理难题,又为企业带来了可观的经济效益,为国内同行提供了可借鉴的成功范例,也为生物质与燃煤协同发电技术在全国的推广奠定了坚实基础。

  (二)绿色甲醇等新方向

  随着全球对清洁能源需求的急剧攀升,绿色甲醇产业迎来了前所未有的发展风口。在航运领域,国际海事组织(IMO)制定的严苛碳排放新规,如同一把高悬的 “达摩克利斯之剑”,促使航运巨头们纷纷寻求低碳甚至零碳燃料解决方案。绿色甲醇凭借其高能量密度、易储存运输以及燃烧后低排放的优势,成为航运业脱碳的 “宠儿”。马士基等航运巨头抢先布局,大规模订造甲醇双燃料船舶,并积极投资绿色甲醇生产项目,为行业发展注入了强劲动力。

  在这样的大背景下,农林生物质发电企业转型涉足绿色甲醇领域,具有得天独厚的基础优势。经过多年深耕,这些企业已构建起完备的农林废弃物收储运体系,如同精心编织的一张大网,覆盖广泛且运作高效。从田间地头的原料收集,到运输途中的物流调配,再到厂内的原料储存,各个环节紧密衔接,每年能稳定收集处理大量农林废弃物,为绿色甲醇生产提供了坚实的原料保障。

  以黑龙江某大型农林生物质发电企业为例,它在当地拥有成熟的秸秆收储运网络,与周边农户建立了长期稳定的合作关系,每年收集的秸秆量高达数十万吨。如今,该企业依托这一优势,投资建设绿色甲醇生产线,利用生物质发电过程中产生的余热与绿电,将秸秆转化为绿色甲醇。这一转型不仅实现了企业产品的多元化升级,拓宽了盈利渠道,还有效提升了生物质资源的附加值,为当地经济发展注入了新活力。

  当然,转型之路绝非坦途。技术研发是首当其冲的挑战,绿色甲醇生产工艺复杂,尤其是从生物质制备甲醇的过程,涉及多道精细工序,如生物质气化、合成气净化、甲醇合成等,每一步都需攻克诸多技术难题,确保高效转化与稳定产出。资金投入也是一大 “拦路虎”,建设绿色甲醇生产线动辄需要数亿元甚至更高投资,这对于在补贴退坡后资金本就紧张的农林生物质发电企业而言,无疑是沉重的负担。市场竞争同样不容小觑,来自煤化工、天然气制甲醇等传统路径的产品,在成本与市场份额上占据先发优势,生物质基绿色甲醇要想在市场中脱颖而出,必须在品质、价格与营销上苦下功夫。

  但机遇总是与挑战并存,随着政策对绿色甲醇产业的扶持力度不断加大,如税收优惠、财政补贴、优先准入等政策红利逐步释放,以及技术研发的持续突破,生产成本有望逐步降低,市场需求也将日益旺盛。农林生物质发电企业若能把握时机,乘势而上,有望在绿色甲醇领域开拓出一片广阔新天地,实现企业的二次腾飞,为我国能源转型与绿色发展添上浓墨重彩的一笔。

  五、行业破局之路

  (一)政府政策扶持

  政府作为产业发展的 “掌舵者”,在农林生物质发电行业的困境与机遇交织时刻,理应发挥关键引领作用。一方面,持续优化补贴政策是当务之急。针对补贴拖欠这一 “顽疾”,应加快资金拨付进度,通过专项财政拨款、发行绿色债券等多元化融资渠道,筹集资金,优先清偿历史欠补,让企业资金链重焕生机。同时,建立补贴动态调整机制,根据行业成本变化、市场行情波动,适时适度调整补贴标准,确保企业合理盈利空间,激励其持续稳定运营。

  在原料供应保障层面,政府可化身 “协调员”,统筹规划生物质原料收储运体系。以县域为单位,整合农业、林业、交通等部门资源,搭建原料信息共享平台,实时发布原料供需、价格走势等关键信息,助力企业精准对接原料供应源头。加大对生物质原料收集、储存技术研发的资金支持,推广先进的打捆、干燥、仓储技术,降低原料损耗与成本;对于参与原料收储运的主体,给予运输补贴、仓储补贴等优惠政策,提高各方积极性,确保原料供应稳定、价格平稳。

  此外,政府还应成为产业布局的 “规划师”。综合考量各地资源禀赋、产业基础与环境承载能力,因地制宜制定农林生物质发电发展规划。在资源富集区,优先布局新项目,打造产业集群,发挥规模效应;在煤电集中掺烧区域,合理规划农林生物质发电与煤电协同发展路径,通过产能置换、电量互济等方式,避免恶性竞争,实现能源供应多元互补、协同高效。

  (二)企业自身求变

  企业作为市场主体,自身的 “强身健体” 是应对挑战、把握机遇的关键。技术创新无疑是企业的核心竞争力 “锻造炉”。加大研发投入,聚焦生物质发电核心技术瓶颈,如生物质高效燃烧、低氮排放、设备腐蚀防护等领域,与科研院校深度合作,共建产学研联合创新平台,加速技术成果转化应用。积极探索生物质与其他清洁能源的耦合利用新模式,如生物质 - 太阳能互补发电、生物质 - 地热能联合供热,拓展能源服务边界,提升能源综合利用效率。

  成本管控是企业的 “生存之道”。向内挖潜,优化生产流程,引入智能化运维管理系统,实时监测设备运行状态,精准预测故障,降低设备维修成本与停机时间;开展全员节能行动,从原料采购、运输、发电全过程精细管理,降低能耗成本。向外拓展,加强与上下游企业的战略合作,通过参股、并购等方式,延伸产业链条,掌控原料供应源头与电力销售终端,降低原料采购成本,提高产品附加值与市场话语权。

  市场拓展是企业的 “成长密码”。立足电力主业,积极参与电力市场化交易,凭借清洁能源优势,在绿电交易、碳减排交易市场崭露头角,获取额外收益;同时,瞄准工业蒸汽、居民供暖、制冷等多元化用能需求,实施热电联产、冷热电三联供项目改造,拓展供热供冷市场,由单一发电企业向综合能源服务商转型,实现收入来源多元化,提升抗风险能力。

  (三)行业协会助力

  行业协会作为连接政府、企业与市场的 “桥梁纽带”,在行业发展中扮演着不可或缺的协调、服务角色。一方面,强化行业自律管理。制定严格的行业规范与标准,涵盖原料采购、生产运营、产品质量、环保排放等全流程,引导企业合规经营;建立行业信用评价体系,对企业诚信表现进行量化评估,定期公示,对失信企业实施联合惩戒,营造公平竞争、诚信经营的市场环境。

  在信息沟通服务上,行业协会可搭建全方位的交流平台。定期组织行业论坛、研讨会、技术交流会,汇聚产学研各界智慧,分享最新政策动态、技术创新成果、市场运营经验,促进企业间相互学习、协同合作;建设行业信息数据库,涵盖产业数据、技术资料、市场情报等丰富内容,为企业决策提供精准数据支持;加强国际交流合作,组织企业 “走出去”,学习借鉴国外先进生物质能产业发展经验,助力国内企业拓展国际视野,融入全球产业链。

  此外,行业协会还应成为企业诉求的 “代言人”。深入调研企业发展困境与政策需求,及时向政府部门反馈,为政策制定提供一手参考;积极参与政策制定过程,代表行业发声,争取有利政策环境;在企业遭遇政策执行难题、市场纠纷时,发挥专业优势,协助企业沟通协调,维护企业合法权益,推动行业稳健前行。

  六、未来可期

  燃煤掺烧政策的出台,无疑给农林生物质发电行业带来了巨大冲击,但危机之下,亦藏转机。站在当下这一关键转折点,回望过去,农林生物质发电行业从无到有、由弱变强,为能源绿色转型立下汗马功劳;审视今朝,虽深陷补贴拖欠、原料竞争等泥沼,但协同发电、绿色甲醇等新路径已曙光初现;展望未来,随着技术的持续革新、政策的精准扶持以及企业的砥砺奋进,行业有望突破困境,重焕生机。

  在政策的持续推动下,生物质与燃煤协同发电技术必将愈发成熟,成本逐步降低,应用更为广泛,成为煤电低碳转型的中坚力量。绿色甲醇产业也将在各方合力下蓬勃发展,农林生物质发电企业有望借此实现华丽转身,开拓全新增长极。政府、企业、行业协会三方携手共进,定能为行业营造良好发展生态,助力农林生物质发电在能源变革的浪潮中稳健前行,为我国 “双碳” 目标的达成以及能源的可持续供应注入源源不断的动力,开启更加辉煌灿烂的新篇章。

来源:灵动核心

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